臨床におけるOPM-MEGの応用拡大：効果的な自動金属アーチファクト抑制法 背景紹介 磁性脳電図（Magnetoencephalography, MEG）は、多チャンネル磁場測定センサーを用いて脳内の神経電流分布と機能ネットワークを再構成する技術である。MEGは、源空間分解能において電気生理学（Electroencephalography, EEG）よりも顕著な優位性を持ち、磁場信号が頭蓋骨や頭皮組織の伝導干渉を受けず、時間分解能においても機能的磁気共鳴画像法（Functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI）より優れている。したがって、MEGは脳機能と認知の研究、てんかんの臨床応用、および神経疾患の研究において重要な位置を占めている。 現時点で、MEG...

腫瘍辺縁の可視化を利用した二チャンネル近赤外蛍光による、精密で安全な肺区域切除術の実現 肺がんは、世界的にがん関連死の主な原因となっています。コンピューターCTスクリーニングの導入により、肺がんの早期発見率が大幅に向上し、死亡率が顕著に低下したと報告されています。近年、早期の非小細胞肺がん(NSCLC)の発症率が顕著に上昇しており、3年生存率は21%から31%に上昇したと研究で示されています。早期NSCLCまたは肺機能障害のある患者に対しては、精密な縮小手術である肺区域切除術が、生存率の向上と肺機能の保持につながります。肺区域切除術の成功の鍵は、手術中に癌組織と肺区域面を同時に正確に識別することです。しかし、高い背景信号と標的プローブの低い血清安定性などの問題から、手術の切除縁を正確に同定す...

手術室を混合現実環境に変える:脳動脈瘤クリッピング手術のための前向き臨床研究 脳動脈瘤の外科的治療は、神経外科の中でも非常に複雑で繊細な過程である。手術成績を改善するため、研究者は新しい技術やアプローチを絶えず探求している。近年、Mixed Reality(MR)技術の進歩により、手術室(Operating Room, OR)に新たなブレークスルーがもたらされた。特に、ヘッドマウンテッドディスプレイ(Head-Mounted Display, HMD)の使用により、外科医は患者の実際の解剖構造に仮想の三次元(3D)画像を重ね合わせることができ、空間認識とハンドリングの直感性が向上する。 研究の背景と目的 本研究の目的は、脳動脈瘤クリッピング手術における新しいMR-HMDの応用可能性、特に外科...

本文旨在探讨音声韻律が文脈同期メカニズムを通じて言語に時間予測の機能を提供する方法を研究することです。時間予測は言語理解の過程において重要な役割を果たし、言語処理をより迅速かつ効率的にします。特に複雑な聴覚および言語処理において、次の言語の情報を予測することで理解効率を向上させ、認知負荷を減少させることができます。既存の研究によれば、聞き手は音声韻律のリズムの変化を利用して、次に来る文の継続時間を推測し、理解過程を加速させることが示されています。 言語理解の過程において、内容の予測だけでなく、時間単位の予測も重要です。ゆっくりとしたリズムとリズミカルな音声韻律は聞き手が次に来る文の断片の継続時間を予測するのを助けます。韻律からのヒントはその自身の音響特性に依存するだけでなく、前後の韻律に対す...

超分子組織化によって活性化された単一分子リン光共鳴エネルギー移動を用いた近赤外標的細胞イメージング 近年、純有機リン光共鳴エネルギー移動(Phosphorescence Resonance Energy Transfer, PRET)の研究が注目を集めています。本論文では、著者らがアルキル橋架けされたメトキシ四フェニルエチレン-フェニルピリジン誘導体(TPE-DPY)ホスト分子、異なるパラメータのカリックス[n]アリル(Cucurbit[n]uril, n = 7, 8)、およびβ-シクロデキストリン修飾ヒアルロン酸(HACD)から、大きいストークスシフト(367nm)と近赤外(NIR)発光を示す単一分子PRETシステムを構築しました。著者らはこのシステムを用いて、がん細胞のミトコンドリアの...

拡散モデルベースの深層学習アルゴリズムを用いた超解像度イメージングと体積電子顕微鏡の強化 背景紹介 電子顕微鏡(Electron Microscopy、略してEM)は高解像度のイメージングツールとして、細胞生物学の重大な突破口を開いた。従来のEM技術は主に2次元のイメージングに使用されていたが、ナノスケールの複雑な細胞構造を明らかにしてきた一方で、3次元(3D)構造の研究には一定の限界があった。より高度な技術である体積電子顕微鏡(Volume Electron Microscopy、略してVEM)は、連続切片と断層走査技術(透過電子顕微鏡TEMやスキャニング電子顕微鏡SEMなど)を用いて、細胞や組織の3Dイメージングを実現し、細胞、組織、さらには小型のモデル生物のナノスケールの3D構造を抽出...

運動時間が骨格の成長に与える影響の違い 序文 骨格の成長は、成人の身長と骨の健康にとって非常に重要です。研究によると、運動は骨密度を効果的に高めることができますが、最適な運動時間はまだ明確になっていません。本研究では、異なる時間帯での運動が骨格の成長に与える影響を比較し、最適な運動時間を探ります。 本研究は、華中科技大学同済医学院口腔医学院およびその他の研究機関によって行われ、『Nature Metabolism』に掲載されました。 背景と目的 既存の研究では、運動が骨の質量と強度を増加させることが証明されていますが、異なる時間帯での運動が骨格の成長に与える影響の違いはまだ明らかになっていません。本研究の目的は、1日のうちの異なる時間帯での運動が骨格の成長におよぼす影響を調べ、その背後にある...

#ワイヤレス注射可能な超音波センサーによる頭蓋内信号モニタリング ##背景紹介 頭蓋内の生理状態を直接的かつ正確にモニタリングすることは、損傷の分類、予後評価、および疾患の予防において非常に重要です。しかし、経皮ラインなどの従来の有線臨床機器は、データ収集の正確性は優れているものの、感染リスク、患者の活動制限、および除去時の手術合併症の可能性など、さまざまな問題を抱えています。一方、ワイヤレス植込み型デバイスは操作の自由度が高いものの、検出範囲が限られていること、性能の低下、人体内でのサイズ縮小にチャレンジがあります。 ##論文の出典 本論文は、華中科技大学、南洋理工大学、シンガポール科学技術研究庁、武漢同済医学院などの複数の研究所に所属する研究者らによって共同で執筆され、2024年6月6日...

経血管ステントアレイ電極による大腿神経の血管内刺激の実現可能性 近年、末梢神経の電気刺激が損傷した神経機能の回復のための治療法として注目されています。従来の電極アレイには侵襲手術による植込みが必要で、患者に大きな負担がかかっていました。そのため、低侵襲な代替案としての血管内ステント電極アレイに大きな可能性があります。本論文は、ステント電極アレイによる大腿神経の刺激可能性を調査し、市販のペースメーカリードとの性能を比較することを目的としています。 論文の背景と目的 末梢神経への電気刺激は、薬物療法では回復が難しい神経機能障害の治療に使用されてきました。例えば、難治性てんかんや抑うつ症の治療に用いられています。さらに、炎症性腸疾患、筋骨格系疾患、慢性疼痛管理、義肢への感覚フィードバックなどの適用...

背景紹介 事象関連電位(Event-Related Potentials, ERPs)の研究は、様々な心理プロセスを説明する際に独自の利点を持つなど、脳のメカニズムに関する重要な情報を提供しています。これらの研究では、通常、被験者に特定のタスクを実行させながら、多チャンネル脳波(EEG)を記録し、刺激の種類と被験者の反応に基づいて試行を分類し、各カテゴリの試行の平均値を計算してERPsを算出しています。頭皮表面で記録されたERPsは時間分解能が高いものの、体積伝導効果のため、空間分解能は低くなります。 体積伝導問題を解決する1つの方法は、ブラインドソース分離(Blind Source Separation, BSS)手法を使うことです。BSSを個々の試行データに適用する場合、主な目標は個人の...